摘要：掘进机截割部的稳健运行是掘进工作能够按时保质完成的必要条件,对截割部故障率进行稳健性容差设计是满足系统稳健运行的同时降低制造成本的有效措施。针对截割部故障率稳健性容差设计过程中故障数据样本量大、缺少相关稳健性优化数学模型、目标函数高维求解困难等问题,提出人机协作的截割部故障率稳健性容差设计方法。该方法以计算机的强大算力为支撑,首先利用人的区间模糊推理知识和最大似然估计方法对大量故障数据进行参数拟合,近似估计零部件故障率。其次基于数学目标规划知识和n重黎曼定积分设计了稳健性度量函数,构建高维高次稳健性优化数学模型。然后使用人群搜索算法和算法参数分析知识进行求解,获得了故障率容差的相对最优解。最后设计基于积分的多维波动模拟策略,得到整个截割部系统故障率的波动曲线。对比试验结果表明,所提出的人机协作的截割部故障率稳健性容差设计方法可以有效获得零部件故障率的扩展区间,并使截割部系统的稳健性能保持在较高水平。在人认知能力和计算机计算智能的联合推动下,该稳健性容差设计方法可经过适应性调整,进一步应用于其他可微的复杂系统。

摘要：工业5.0的发展对制造业的信息化、数字化和智能化提出了更高的要求。针对传统车间制造能力组织范式和智能调度技术缺乏的重要难题,提出人-信息-物理互联环境下数字车间制造能力建模与自适应调度技术,从而实现对复杂车间制造能力的高保真建模与生产资源的高效调度。为了有效管理数字车间中的生产要素,提出一种融合人-信息-物理系统的数字车间制造能力建模技术。此外,提出一种深度强化学习驱动的数字车间自适应调度(Deepreinforcementlearning-drivenadaptive scheduling,DRL-AS)算法,该算法将柔性作业车间调度问题以异构析取图的形式进行建模。考虑到工序与机器之间复杂的耦合关联性,设计一种基于分层自注意力机制的多要素表征方法以提取环境状态的全局特征和辅助智能体进行高质量决策。近端策略优化(Proximal policy optimization,PPO)算法被用于训练所提出自适应调度技术。试验结果表明所提出方法的调度性能和泛化性能显著优于对比算法。

摘要：基于产品平台技术,提出了基于混合进化算法的参数化产品族递进式优化设计方法.建立了参数化产品族的递进式优化设计流程,提出改进的强度Pareto进化算法(SPEA2+)与非支配排序遗传算法(NSGA-II)相结合的多目标混合进化算法对参数化产品族设计问题进行优化,混合进化算法使用了两类种群进行求解,解决了同步进化带来的数据扰动问题.在参数化产品族递进式优化设计过程中,首先优化产品族设计平台,建立参数化产品族设计问题的多目标优化数学模型,通过产品设计参数的敏感度分析和变差指数计算,划分产品平台的设计常量和设计变量,形成稳健的产品平台来获得最优参数.然后对产品族中实例产品的多个性能进行优化,在已有的产品平台基础上,优化设计变量的取值.最后,以电动机产品族的递进式优化设计过程为例证明了该方法的有效性和适用性.

摘要：针对现今产品设计表达策略的弊端,运用公理化设计理论对大批量定制的创新设计意图进行分析,将产品概念开发过程中产生的知识分为4类,即设计域、曲折映射、独立性公理和信息公理.通过产品族配置模型的意图表示和信息映射机制,建立公理化意图驱动的产品族配置模型,通过该模型解决了产品开发过程中设计人员之间交互公理一致性的问题,并运用其表达产品设计意图和产品设计参数间的域映射关系,为设计者能在众多复杂的设计方案中快速做出正确的选择提供了工具.结合企业具体应用,将上述理论应用于电梯产品开发中,有效地提高了对客户需求的响应速度,取得了良好的经济效益.

摘要：针对产品配置设计过程中存在的客户和设计者之间交互语义一致性以及功能域与结构域之间映射等问题,鉴于事物特性表技术,通过规定产品信息的数据格式使产品数据能在不同系统之间进行交流,提出了基于事物特性表的产品需求信息元方法,构造了面向配置设计的功构模型;着重探讨了模型的优化算法及基于功构模型的产品配置设计流程;最后给出了面向配置设计的产品功构建模应用实例·

摘要：基于功能符号“三位一体”性提出了面向概念设计的机构运动模型表示方法;给出了功能语义蕴涵的运动变换约束和运动关系约束;通过功能符号形式化描述建立分层次的机构概念运动模型,实现对计算机辅助概念运动设计的支持.

摘要：将产品广义性能作为驱动整个机械产品方案设计过程的有效工具,利用'对象结构'公理推导并结合'P-E'体系给出了产品广义性能的定义,将产品广义性能划分为结构性能和行为性能两类。针对两类广义性能分别进行形式化表述,构建产品广义性能相关的产品符号模型。提出一种广义性能驱动的机械产品方案设计方法,分析性能结构映射可能出现的理想映射、冗余映射和耦合映射关系,给出广义性能驱动机械产品方案设计的过程图解与算法。以注塑机产品重要组成部分之一的注射装置方案设计为例,说明该方法在实际机械产品方案设计中的应用,证明了该方法的正确性、有效性与实用性。

摘要：针对零件结构中几何元素与附着于几何元素之上的设计意图的统一表示问题,提出了基于联结语义的概念结构建模方法.该方法在零件概念结构抽象和分解的基础上,以更符合设计者表达习惯的语义形式简洁地表示零件结构间的约束关系.分析了在结构设计过程中的联结语义及其蕴涵的约束信息,建立了联结语义的约束规则集描述方法.采用联结语义关联图给出了面向概念设计的零件结构模型,实现了结构联结约束信息的抽象表达.实例研究结果表明,该建模方法使设计者可以更直观、自然地在高层次的语义层表达产品设计信息,实现工程语义的形式化表述.

摘要：针对传统CAD系统在解决客户需求个性化带来的产品多样化方面存在的不足,结合工程产品设计的内在规律,在可重用设计过程中引入相似性理论,根据相似性分析的思想构造了基于知识进化的产品可重用设计方法,描述了语义知识相似性指标(相似度、满足度和重用度)计算方法,将产品可重用设计流程与产品设计的进化操作相结合,使语义知识的进化过程反映设计意图,并结合某制造企业具体应用,将上述理论应用于数控加工机床开发中,更有效地表示工程产品及其设计过程,对提高设计效率和设计质量具有很重要的意义.

摘要：By considering the characteristics of information generation of chemical industry product configuration model,a new method of constructing chemical equipment configuration model based on axiomatic design theory was *** this method,functional domain mapping into physical domain was introduced,functional requirements with constraints were defined as function constraint integrated component(FCIC),design parameters with feature were defined as structure feature integrated component(SFIC),and the configuration model based on SFIC was constructed by establishing database and the characteristic relationship of SFIC *** design made configuration modeling more scientific,and helped the designer decide more quickly and ***,a case study of configuration design for air separation equipment was presented.